CN105935843B - 一种结构件焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种结构件焊接方法，包括：提供上支撑板，上支撑板具有多个待开孔区域；对各个待开孔区域的边缘进行过桥切割处理；将横向筋板和纵向筋板焊接到上支撑板上构成上支撑板组件，纵向筋板和横向筋板呈网格状分布，待开孔区域位于横向筋板和纵向筋板交叉形成的区域内；将上支撑板上的待开孔区域的边缘切断，形成多个孔；将上支撑板组件和下支撑板焊接在一起。通过在下料时仅仅将上支撑板上待开孔区域的边缘进行过桥切割处理，保证了上支撑板整体的刚性，防止开孔区域的边缘在焊接筋板时发生扭曲变形，降低了该结构件制作过程中变形的风险，提高了产品的成品率。

Description

一种结构件焊接方法

技术领域

本发明涉及船用装置的焊接技术领域，特别涉及一种结构件焊接方法。

背景技术

伸缩式全回转舵桨装置由推进单元、回转单元、升降单元、液压系统和电控系统组成，其中下部平台是升降单元中重要的承力及传力构件，下部平台结构件属于箱体结构，由上支撑板、下支撑板、筋板、筒体构成，其中上支撑板呈网格状。

使用常规的焊接方法来制作该结构件时，需要先将上支撑板上的孔开出，然后再将筋板和筒体分别焊接到上下支撑板之间。

沿用常规的焊接方法进行焊接，容易使上支撑板开孔处发生扭曲变形，很难保证下部平台的平面度，容易导致结构件的报废，增加产品制作的风险，影响产品的制造周期。

发明内容

为了解决在上支撑板上焊接筋板时上支撑板在开孔处容易发生扭曲变形的问题，本发明实施例提供了一种结构件焊接方法。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种结构件焊接方法，其特征在于，所述方法包括：

提供上支撑板，所述上支撑板具有多个待开孔区域；

对各个所述待开孔区域的边缘进行过桥切割处理；

将横向筋板和纵向筋板焊接到所述上支撑板上构成上支撑板组件，所述纵向筋板和所述横向筋板呈网格状分布，所述待开孔区域位于所述横向筋板和所述纵向筋板交叉形成的区域内；

将所述上支撑板上的所述待开孔区域的边缘切断，形成多个孔；

将所述上支撑板组件和下支撑板焊接在一起。

进一步地，所述方法还包括：

在将横向筋板和纵向筋板焊接到所述上支撑板上之前，在所述上支撑板上切割用于焊接筒体的圆孔。

进一步地，所述方法还包括：

在将所述上支撑板组件和所述下支撑板焊接在一起之前，将所述筒体焊接在所述上支撑板上的圆孔上。

进一步地，所述方法还包括：

判断所述筒体与所述圆孔间的同心度、所述上支撑板以及所述下支撑板的平面度是否合格，若不合格，则对所述上支撑板组件和所述下支撑板进行校正。

具体地，所述待开孔区域的边缘由直线和弧线连接而成。

优选地，所述对各个所述待开孔区域的边缘进行过桥切割处理包括：

将所述待开孔区域的边缘的弧线部分割开，直线部分保留不割开。

优选地，所述方法还包括：

在所述上支撑板的边缘装焊一圈上支撑板加强工装。

优选地，所述方法还包括：

在所述下支撑板的下方边缘装焊一圈下支撑板加强工装。

优选地，所述上支撑板组件和所述下支撑板采用对称焊接的方式焊接到一起。

优选地，采用对称焊接的方式将所述横向筋板和所述纵向筋板焊接到所述上支撑板上构成上支撑板组件。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过在下料时仅将上支撑板上待开孔区域的边缘进行过桥切割处理，保证了上支撑板整体的刚性，防止待开孔区域的边缘在焊接筋板时发生扭曲变形，降低了该结构件制作过程中变形的风险，提高了产品的成品率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种结构件焊接方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的另一种结构件焊接方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的另一种结构件的整体结构示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种结构件上支撑板组件的俯视图；

图5是本发明实施例提供的另一种结构件对称焊接时的区域划分示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

由于用常规的方法在对上支撑板下料时，需要先在上支撑板上开孔，使得上支撑板的刚性降低，再将筋板焊接到上支撑板上时，上支撑板上开孔区域的边缘容易在焊接时发生扭曲变形，基于此，在对该结构件进行焊接时，本发明实施例提供了一种结构件焊接方法，通过该方法可以有效的控制上支撑板的开孔处在焊接时发生变形。

图1是本发明实施例1提供的一种结构件焊接方法的流程图，参见图1，所述方法具体包括：

步骤101：提供上支撑板，上支撑板具有多个待开孔区域；

步骤102：对各个待开孔区域的边缘进行过桥切割处理；

步骤103：将横向筋板和纵向筋板焊接到上支撑板上构成上支撑板组件，纵向筋板和所述横向筋板呈网格状分布，待开孔区域位于横向筋板和纵向筋板交叉形成的区域内；

步骤104：将上支撑板上的待开孔区域的边缘切断，形成多个孔；

步骤105：将上支撑板组件和下支撑板焊接在一起。

本发明实施例1通过在下料时仅将上支撑板上待开孔区域的边缘进行过桥切割处理，保证了上支撑板焊接时的刚性，防止开孔处的边缘在焊接筋板时发生扭曲变形，降低了该结构件制作过程中变形的风险，提高了产品的成品率。

下面以结构件为一种伸缩式全回转舵桨装置中下部平台结构件为例，对本发明实施例提供的结构件焊接方法进行示例性说明。图3和图4分别是本发明实施例提供的另一种结构件的整体结构示意图和上支撑板的俯视图，其中该结构件由上支撑板1、下支撑板3以及焊接在上支撑板1和下支撑板3之间的筒体2、横向筋板4和纵向筋板5组成，上支撑板1上除了开有用于焊接筒体的圆孔6外，还在横向筋板4和纵向筋板5交叉形成的区域内设有开孔区域。为了在焊接该结构件各部件时，尽量控制该结构件的变形，采用本发明实施例提供的焊接方法进行焊接。图2是本发明实施例提供的另一种结构件焊接方法的流程图，参见图2，该方法包括：

步骤201：提供上支撑板，上支撑板具有多个待开孔区域。

其中，因为上支撑板的外轮廓形状不规则，而等离子切割机在切割不规则形状时具有较高的质量，所以先采用等离子切割机在板材上将上支撑板的外轮廓切割出。

步骤202：对各个待开孔区域的边缘进行过桥切割处理。

其中，待开孔区域的边缘由直线和弧线组成，需要说明的是，若开孔区域的边缘仅由直线构成，则两段直线相连处形成的角在结构件长期使用的过程中容易开裂，因此，将开孔区域边缘直线相连部分使用弧线代替。

具体地，对各个待开孔区域的边缘进行过桥切割处理为将待开孔区域内的弧线部分割开，将直线部分保留不割开。需要说明的是，由于后述步骤中将筋板焊接在上支撑板上之后，仅能通过手工火焰的切割方式对待开口区域进行切割，手工火焰的切割方式在切割弧线时，切割的质量较差，因此，在焊接筋板之前先将待开孔区域内的弧线开出，具体地，可以使用等离子切割机对弧线部分进行切割。

步骤203：在上支撑板上切割用于焊接筒体的圆孔。

需要说明的是，步骤203可以在步骤202之前进行，也可以在步骤202之后进行，只需要在将筋板和筒体焊接在上支撑板上之前将圆孔部分切割出即可。具体地，在切割圆孔时，也可以使用等离子切割机进行切割，这样切出的圆孔的弧线边缘质量更好。

步骤204：将横向筋板和纵向筋板焊接到上支撑板上构成上支撑板组件，纵向筋板和横向筋板呈网格状分布，待开孔区域位于横向筋板和纵向筋板交叉形成的区域内。

由于在薄板材料上进行焊接时，焊角焊缝受热及冷却时容易使板材发生波浪变形，因此，可以在将横向筋板和纵向筋板焊接到上支撑板上之前，先在上支撑板的边缘装焊一圈上支撑板加强工装，以防止上支撑板在焊接时发生变形，在结构件整体焊接完成后，将加强工装去除。具体地，加强工装可以是若干根筋条。

步骤205：将筒体焊接在上支撑板上的圆孔上。

步骤206：将上支撑板上的待开孔区域的边缘切断，形成多个孔。

上支撑板上的待开孔区域边缘上的弧线部分已经开出，因此，步骤206中只需将待开孔区域边缘上的直线部分切割开即可，通过手工火焰切割的方式可以很容易的将待开孔区域边缘上的直线切割开，将待开孔区域的边缘完全切断形成多个孔。

由于下部平台与丝杆螺母组件、升降密封组件和导向杆组件存在精密的配合关系，需同时满足下部平台中筒体和联接板的同心度小于3mm、上支撑板和下支撑板的平面度小于5mm、下部平台对角线之差小于5mm，因此下部平台结构件的整体平面度和筒体配合面的同心度直接关系到升降单元能否正常运行，上述步骤201～步骤206将上支撑板、筋板和筒体焊接在一起形成了上支撑板组件，因为将上支撑组件和下支撑腿焊接在一起形成箱体结构的结构件后，很难再对结构件进行调整，因此，在将上支撑板组件和下支撑板进行焊接之前还需要对上支撑板组件和下支撑板分别进行校正，校正的内容包括：

检查筒体和圆孔间的同心度是否合格，具体地，筒体与圆孔间的同心度要求控制在3mm以内；

检查上支撑板及下支撑板的平面度，具体地，上支撑板和下支撑板的平面度分别要求小于5mm。

步骤207：将上支撑板组件和下支撑板焊接在一起。

优选地，在将上支撑板组件和下支撑板进行焊接之前，可以先在下支撑板的下方边缘上焊接一圈下支撑板加强工装，以防止下支撑板焊接时发生变形，在结构件焊接完成后，将下支撑板加强工装去除。

值得说明的是，将上支撑板组件和下支撑板进行焊接时，可以按照对称焊接的方式将上支撑板组件中的横向筋板和纵向筋板焊接到下支撑板上，这样，可以分散焊接过程中在下支撑板产生的热量造成的下支撑板的变形，通过对称抵消的形式尽可能的减少下支撑板的变形。

在本实施例中，提供了一种焊接上支撑板组件和下支撑板的方法，但不限于此，具体方法包括：

根据结构件的具体形状确定该结构件的对称轴，将对称轴两侧的结构件分成若干对称的区域，同时对相应的两侧的对称的区域进行焊接。

在本实施例中通过上支撑板上焊接的纵向筋板将上支撑板分割成若干个区域，以上支撑板的中心为原点，以纵向筋板所在的直线的方向为Y轴方向建立坐标系，对上支撑板组件和下支撑板进行焊接时，对以Y轴为对称轴的两个对称的区域同时进行焊接，焊接时，采用Y轴对称或中心对称的方式对相应的区域进行焊接，在Y轴方向上从每个区域的中心位置向两侧进行焊接。

具体地，如图5所示，纵向筋板将上支撑板分成了7个区域，焊接方法包括：先对区域1单独进行焊接，然后依次对区域2和区域2’、区域3和区域3’、区域4和区域4’以Y轴为对称轴进行对称焊接，另外，焊接每个区域时，在Y轴方向上，从中间向两边进行焊接。

优选地，可以使用两个焊工采用相同焊接输入量、按相同或相反方向进行对称焊接，这样，可以分散焊接过程中在下支撑板产生的热量造成的变形，通过对称抵消的形式尽可能的减少下支撑板的变形。

另外，在将横向筋板和纵向筋板焊接到上支撑板上构成上支撑板组件时也可以采用上述对称焊接的方式，这样也能尽可能的减少在焊接过程中造成的上支撑板的变形。

本发明实施例通过在下料时仅仅将上支撑板上待开孔区域的边缘进行过桥切割处理，保证了上支撑板整体的刚性，防止开孔区域的边缘在焊接筋板时发生扭曲变形，降低了该结构件制作过程中变形的风险，提高了产品的成品率，通过在上下支撑板上装焊加强工装，减少在上支撑板和下支撑板上进行焊接时造成的上下支撑板的变形，保证了上支撑板和下支撑板的平面度，通过对称焊接的方式，将筋板焊接到支撑板上，将焊接筋板时在支撑板上产生的热量造成的变形分散对称抵消，进一步地保证了支撑板的平面度，控制了结构件在焊接过程中的变形，保证了结构件的生产质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种结构件焊接方法，其特征在于，所述方法包括：

提供上支撑板，所述上支撑板具有多个待开孔区域；

对各个所述待开孔区域的边缘进行过桥切割处理；

将横向筋板和纵向筋板焊接到所述上支撑板上构成上支撑板组件，所述纵向筋板和所述横向筋板呈网格状分布，所述待开孔区域位于所述横向筋板和所述纵向筋板交叉形成的区域内；

将所述上支撑板上的所述待开孔区域的边缘切断，形成多个孔；

将所述上支撑板组件和下支撑板焊接在一起。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在将横向筋板和纵向筋板焊接到所述上支撑板上之前，在所述上支撑板上切割用于焊接筒体的圆孔。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在将所述上支撑板组件和所述下支撑板焊接在一起之前，将所述筒体焊接在所述上支撑板上的圆孔上。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断所述筒体与所述圆孔间的同心度、所述上支撑板以及所述下支撑板的平面度是否合格，若不合格，则对所述上支撑板组件和所述下支撑板进行校正。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述待开孔区域的边缘由直线和弧线连接而成。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对各个所述待开孔区域的边缘进行过桥切割处理包括：

将所述待开孔区域的边缘的弧线部分割开，直线部分保留不割开。

7.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述上支撑板的边缘装焊一圈上支撑板加强工装。

8.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述下支撑板的下方边缘装焊一圈下支撑板加强工装。

9.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述上支撑板组件和所述下支撑板采用对称焊接的方式焊接到一起。

10.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，采用对称焊接的方式将所述横向筋板和所述纵向筋板焊接到所述上支撑板上构成上支撑板组件。